[實用新型]超聲波協同光催化氧化廢水脫色裝置

有效

• 申請號: 201720328662.0
• 申請日: 2017-03-30
• 公開（公告）號: CN206624670U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 韓紅;孫玉紅;呂京寧;王明鋒;張春仙;何冬梅
• 申請（專利權）人: 濟寧學院
• 主分類號: C02F1/30
• 分類號: C02F1/30;C02F1/72;C02F1/36;C02F101/30
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 蔡紹強

技術領域

本實用新型涉及一種超聲波協同光催化氧化廢水脫色裝置，屬于有機廢水脫色裝置領域。

背景技術

工業有機廢水在外排前色度深，較難脫色，傳統的生物脫色法處理效果不甚理想，化學沉淀和氣浮法對這類廢水脫色效果也非常有限，光催化氧化法是目前越來越受人們重視的一種高級氧化技術。所謂光催化反應，是指在光的催化作用下進行的一類化學反應，利用二氧化鈦等光催化氧化劑，在紫外燈光的作用下，有機物逐步氧化成低分子中間產物最終生成CO₂、H₂O等達到脫色的目的，CN200920106910.2公開了一種連續型光催化氧化處理廢水的裝置，包括箱體，具有一進水管及一出水管；石英護管，布設于該箱體內部，該石英護管內裝設有紫外燈隔板，設于該箱體內部，在該箱體內形成至少一個流道；催化劑載體，固定在該箱體內壁與該隔板上，該催化劑載體上固結有催化劑，能夠高效利用光催化劑和光能處理廢水。但其缺點在于：印染廢水色度高，紫外光線穿透力低，影響光能的利用；光源為燈柱式設計，不僅占用空間，而且光線照射不均勻，影響催化氧化效果。

超聲波技術近年來逐漸成為廣大環境工作者關注的焦點之一。在有機廢水脫色處理過程中，超聲波的空化作用對有機物有很強的降解能力，且降解速度很快，超聲波空化泡的崩潰所產生的高能量足以斷裂化學鍵，空化泡崩潰產生氫氧基(OH)和氫基(H)，同有機物發生氧化反應，能將水體中有害有機物轉變成CO₂、H₂O、無機離子或比原有機物毒性小易降解的有機物，從而達到脫色的目的。

另外，研究表明，Mn²⁺、Cu²⁺等離子能大大降低了原有光催化氧化所需要的光強度，較好地解決了原有光催化氧化所需燈管較多，效率低，電耗量大等問題，因此使用含Mn²⁺、Cu²⁺等離子進行協同催化氧化的研究已成為近來研究重點。同時，對于光催化劑載體，因為玻璃價廉易得，具有良好的透光性，便于設計成各種形狀，也引起了研究者的重視。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種超聲波協同光催化氧化廢水脫色裝置，利用超聲波-金屬鹽溶液協同光催化氧化對工業有機廢水進行脫色，脫色效果好，同時本實用新型采用空心玻璃板做為光催化劑載體，光催化劑載體外部涂有TiO₂光催化劑薄層，光催化劑載體內部設有LED紫外燈做為光源，光線分布均勻穿透力強，能源消耗低，同時本實用新型結構緊湊，節約空間，廢水與光催化劑接觸面積大，增強了脫色效果。

本實用新型所述的超聲波協同光催化氧化廢水脫色裝置，包括廢水處理箱，廢水處理箱兩側面分別設進水口、出水口，廢水處理箱上壁與底壁分別設與其垂直的光催化劑載體板，光催化劑載體板交錯分布形成水流通道，光催化劑載體板為空心玻璃板結構，光催化劑載體板外表面上涂有TiO₂光催化劑薄層，光催化劑載體板內壁粘有若干條LED紫外燈帶，LED紫外燈帶上均勻分布有若干個LED紫外燈；廢水處理箱外部設儲料池，廢水處理箱上壁的相鄰光催化劑載體板之間設與光催化劑載體板平行的若干噴頭，噴頭穿過廢水處理箱上壁通過管道與儲料池底部的出水管連接，噴頭與廢水處理箱連接的管道上設增壓泵；廢水處理箱箱體下部設若干超聲波發生器，超聲波發生器與廢水處理箱底壁的超聲波輸出管相連。

噴頭與廢水處理箱連接的管道上還設流量計，便于對泵入廢水處理箱的溶液流量進行實時監控。

儲料池內設攪拌裝置，能對儲料池內溶液進行攪拌，防止沉淀或絮凝。

噴頭與廢水處理箱連接的管道上還設進料閥。

各相鄰光催化劑載體板之間的距離為1-3cm，光催化劑載體板結構緊湊，增大了廢水與光催化劑的接觸面積，延長了廢水在廢水處理箱內的流動時間。

進水口流入的為經過預處理的工業有機廢水。

廢水處理箱內壁上貼有反射鋁箔，照到廢水處理箱內壁上的光線反射后可以為光催化劑提供光源，提高了紫外燈光的利用率。

儲料池內儲存有含金屬鹽的溶液，進一步地，優選含錳鹽或銅鹽的溶液。

本實用新型與現有技術相比，具有以下有益效果。